CECS04-88《静力触探技术标准》

中国工程建设标准化委员会标准静力触探技术标准前言静力触探作为工程勘察中一项勘探和测试手段早已在国内得到广泛推广应用并积累了大量资料和经验取得了很好的效果随着勘察事业的不断发展静力触探的新设备新型触探头不断涌现静力触探技术的应用范围也在不断扩大因此统一技术规格测试方法测试参数资料整理和分析方法以保证静力触探资料的质量和不同地区不同单位静力触探资料的相互对比和引用就成为当前急待解决的问题本标准是由原城乡建设环境保护部于年以城科字号文委托建设部综合勘察研究院和同济大学会同有关单位共同进行编制的在编制过程中多次征求有关单位的意见昀后由建筑工程标准研究中心审查定稿根据国家计委计标号关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知并经建设部领导同意将静力触探技术标准纳入中国工程建设标准化委员会标准计划并负责审批和组织实施现批准静力触探技术标准为中国工程建设标准化委员会标准编号为并推荐给各工程建设勘察设计施工和教学单位使用在使用过程中如发现续要修改和补充之处请将意见和有关资料寄北京东直门大街号建设部综合勘察研究院标准与质检研究所中国工程建设标准化委员会年月日目录主要符号及计量单位第一章总则第二章静力触探设备和仪器第三章操作第四章资料整理附录一静力触探头的技术标准附录二静力触探头的标定附录三贯入坐力的一般值和计算值的计算方法附录四静力触探记录格式和单孔触探曲线附录五本标准用词说明附加说明主要符号及计量单位双桥探头的锥头阻力侧壁摩擦力摩阻比单桥探头的比贯入坐力单桥探头的应变量双桥探头的应变量温度变化所引起的误差全量程的输出电压输出电压供桥电压第一章总则第条静力触探是工程勘察中一项勘探和原位测试方法主要适用于粘性土粉性土砂性土层第条静力触探宜与钻探配合使用在使用静力触探有经验的地区或初步了解工程地质的场地静力触探可单独使用第条本标准适用于电测静力触探采用连续贯入或间续贯入方式的各类静力触探机第条在采用本标准时尚应遵守国家现行工业与民用建筑工程地质勘察规范的有关规定第二章静力触探设备和仪器第条静力触探的触探头根据其结构及功能主要分为单桥触探头和双桥触探头两种尚有带测孔斜测孔隙水压力装置的触探头第条触探头的规格和技术标准应符合下列规定一单桥触探头和双桥触探头的规格见表单桥和双桥触探头的规格表锥底截面积锥底直径锥角单桥触探头双桥触探头有效侧壁长度摩擦筒表面积摩擦筒长度二触探头的技术标准见附录一第条静力触探的量测仪器可采用电阻应变仪电子电位差计数字测力仪带微处理机的记录仪以及各种专用的静力触探记录仪当采用电子电位差计时仪器的精度应不低于级画线指针通过满量程的时间应不大于当采用两台电阻应变仪与双桥触探头配用时其型号应相同并应有同步启动装置第条静力触探的讯号传输线应采用屏蔽电缆双桥触探头两组桥路的讯号传输线宜分别屏蔽第条触探杆直径宜小于触探头的锥底直径在触探头摩擦筒以上倍锥底直径范围内不应设置扩孔器第三章操作第条平整场地和安装静力触探机应符合下列要求一孔位应避开地下电缆管线及其它地下设施二当拟定孔位处地面不平时应平整场地并根据勘探深度和表层土的性质确定地锚的个数和排列形式三静力触探机安装要平稳应与下入土中的地锚牢固连接第条静力触探头的选择与检验应符合下列要求一应根据土层性质和预估静力触探贯入阻力选择分辨率合适的静力触探头二静力触探头在使用前必须取得标定的数值静力触探头一般每三个月标定一次当在规定期限内发现异常情况时应重新标定静力触探头的标定可按附录二的规定进行第条量测仪器的安装与检验应符合下列要求一量测仪器的性能应符合其使用说明书的规定一般每年检验一次当在规定期限内出现故障时应随时检验二安装自整角机或其它深度转换器时应保证导轮和卷纸机构工作正常当深度转换器引起的孔深误差超过时应查明原因予以更换第条触探杆宜平直丝扣完好无裂纹触探杠连接后的不直度宜小于第条静力触探贯入的操作应符合下列规定一触探前应尽量将触探头的电缆线一次穿入需用的全部触探杆二贯入时采用的量测仪器应与标定触探头时的量测仪器相同贯入前应对接上量测仪器的触探头进行试压检查顶柱锥头摩擦筒是否能正常工作三量测仪器所选用的供桥电压的工作电流应小于电坐应变片的容许值四触探的贯入速率应控制在范围内在同一孔中宜保持匀速贯入五触探头贯入土中在冬季应超过冻结线然后提升待量测仪器上无明显温漂时记录零读数或调整零位方能开始正式贯入第条静力触探的测定和记录可按下列规定执行一贯入过程中在深度以内可按需要每隔测读或调整零读数终孔时必须测读和记录零读数二当人工测记时可每隔测记一次应变量记录格式可采用附录四附表和三一般每隔核对一次记录深度和实际孔深当有差错时应在记录上予以注明四贯入过程中当改变供桥电压时应注明其深度和供桥电压值五贯入过程中发生的各种异常或影响正常贯入的情况都应在记录上注明六记录的原始资料上应注明下列内容工程名称工程编号及孔号供桥电压值和输出满量程的电压值触探头的编号标定方法和标定系数实测孔深测试日期测试记录人员第条当未达到预定的贯入深度而出现下列情况之一时应立即停止贯入一触探头的贯入阻力超过额定荷载值的二反力装置失效第条终止贯入时应及时起拔触探杆或触探头触探头拔出后应立即清洗妥善保存不应使触探头暴晒和受冻严禁用电缆线提拉触探头第条受地层条件或设备能力的限制不能贯入到预定深度时可用钻探或其它方法与静力触探交替进行第条贯入过程中应随时检查地锚的紧固情况发现松动应及时调整或停止贯入第条装卸触探头时不应转动触探头第条操作中的机械和用电安全应按有关安全操作规程执行第四章资料整理第条对原始记录出现下列现象时宜分别进行处理一记录数据或记录上出现的零点漂移超过满量程的时可按线性内插法校正二记录曲线上出现脱节现象时应以停机前记录为准并与开机后贯入深度的记录连成圆滑的曲线三记录深度与实际深度的误差超过时应查明原因一般可在出现误差的深度范围内等距离调整当有漏读漏记而造成的差错时应在遗漏处予以补全当使用装有测斜仪的触探头时测得的孔斜大于应作深度校正第条单桥探头的比贯入阻力双桥探头的锥头阻力侧壁摩擦力及摩阻比可分别按下列公式计算式中单桥探头的比贯入阻力双桥探头的锥头阻力侧壁摩擦力摩阻比分别为单桥探头双桥探头的标定系数或分别为单桥探头双桥探头贯入的应变量或输出电压值第条勘察报告中触探成果的表达形式可根据勘察要求或需要解决的地基问题而决定当采用单桥探头测得的资料评价天然地基的土层性质时触探曲线可直接绘于工程地质剖面图上当采用单桥探头或双桥探头测得的资料提供桩基础设计参数时可绘制单孔触探曲线第条绘制单孔触探曲线时纵座标表示深度横座标表示比贯入阻力或锥头阻力侧壁摩擦力比贯入阻力或锥头阻力随深度的变化曲线可用粗实线表示侧壁摩坐力随深度的变化曲线可用细虚线表示当采用双桥探头时应附摩阻比随深度的变化曲线当采用附有其它功能如测斜测孔隙水压力等的触探头时可根据实际续要附以相应的曲线上述变化曲线的绘图比例可按表选用比例选用表表项目比例深度比贯入阻力或锥头阻力侧壁摩擦力摩坐比或表示表示表示侧壁摩擦力和锥头阻力的比例可匹配成单孔触探曲线可按附录四附图绘制第条根据触探曲线划分土层其划分的详细程度应满足工程建设的需要对与地基强度变形或场地稳定性有重大影响的土层应详细划分当采用单桥探头测试时应以比贯入阻力与深度的变化曲线进行力学分层当采用双桥探头测试时可以锥头坐力与深度变化曲线为主结合侧壁摩擦力和摩阻比随深度的变化曲线进行力学分层进行力学分层时每层中昀大贯入阻力与昀小贯入坐力之比不应大于表的规定力学分层按贯入阻力变化幅度的并层标准表或昀大贯入阻力与昀小贯入阻力之比划分分层界线时应考虑贯入坐力曲线中的超前和滞后现象一般以超前和滞后的中点作为分界点触探结合钻探时触探分层应与钻探记录综合考虑第条双桥探头在计算摩阻比时可不考虑锥头阻力和侧壁摩擦阻力在同一测点深度上的差异第条单孔各土层贯入坐力的计算方法应根据所使用的量测仪器确定当使用电阻应变仪或数字测力仪量测时可采用算术平均法当使用电子电位差计量测时可采用面积法计算格式可按附录四附表在计算单孔分层贯入阻力时应剔除记录中的异常点以及超前和滞后值在判别砂土液化时对于贯入阻力变化较大且为较薄的夹层或互层应分别计算其各土层贯入阻力第条勘察场地各土层的贯入阻力可分为一般值和计算值两类选址或初勘阶段可提供一般值详勘或施工勘察阶段可提供计算值一般值和计算值可按附录三规定的方法计算附录一静力触探头的技术标准一触探头的外形和尺寸除应符合本标准表的规定外尚应符合下列要求双桥探头的摩擦筒应紧挨锥头当联结部位有倒角时其倒角应为且摩擦筒与锥头的间距不应大于双桥探头锥头等直径部分的高度不应超过触探头的使用公差应符合附表的规定触探头的使用公差附表面积锥底项目锥底直径锥角摩擦筒长度单桥探头双桥探头锥头与摩擦筒应同心摩擦筒直径应比锥底直径大二量测误差应分别符合下列要求对于线性误差与归零误差用电子电位差计测试时应不大于满量程的以应变量显示时应不大于触探头在额定荷载下应变量的对于重复性误差与滞后误差应反复加卸荷不少于三次其误差用电子电位差计测试时应不大于满量程的以应变量显示时应不大于触探头在额定荷载下应变量的三触探头的适用温度为由于温度飘移而产生的量测误差应不大于满量程的算式如附附式中温度变化所引起的误差全量程的输出电压触探过程中气温与地温引起触探头的昀大温差温飘系数一般采用四触探头一般在个工程大气压即下保持其绝缘度不得小于五对于触探头的分辨率当采用电子电位差计测试时每伏桥路电压下仪器指针画线长度应不小于当以应变量显示时仪表的显示值应不小于个微应变六双桥探头的两组桥路应互不干扰触探过程中上提触探头时两个传感器均应处于不受力状态摩擦筒应滑动灵活不因侧向受力而被卡住附录二静力触探头的标定一标定前的准备工作标定用测力计或传感器精度不应低于级连接触探头和记录仪并统调平衡当确认正常后方可正式进行标定工作当采用电阻应变仪时应将仪器的灵敏系数调至与触探头中传感器所贴的电阻应变片的灵敏系数相同触探头应垂直稳固放置在标定架上并应不使电缆线受压对于新的触探头应反复一般为次预压到额定荷载以减少传感元件由于加工引起的残余应力二标定方法触探头的标定可分为固定桥压法和固定系数法两种其标定方法和标定资料整理应符合下列要求固定桥压法选定量测仪器的供桥电压电阻应变仪的桥压是固定的逐级施加荷载一般每级为昀大贯入力的每级加荷均应标明输出电压值或测记相应的应变量每次标定加卸荷不得少于遍同时对顶柱式传感器还应转动顶柱至不同角度观察荷载作用下读数的变化其测定误差应小于满量程的或额定荷载下应变量的计算每一级荷载下输出电压或应变量的平均值绘制以荷载为纵座标输出电压值或应变量为横座标的标定直线其线性误差应符合附录一的规定按附公式计算触探头的标定系数或附式中标定线上任一点的荷载锥底面积或摩擦筒面积荷载对应的输出电压值应变量固定系数法指令一个标定系数如输出电压每或画线长每表示贯入阻力计算出输出电压为满量程时所需加的总荷载附式中锥底面积或摩擦筒面积满量程的输出电压值或记录纸带的宽度输入一个假设的供桥电压并施加荷载为若记录笔指针未达满量程的一半处则调整供桥电压使其指针指于满量程的一半处然后卸荷指针应回到零位如不归零则调指针归零如此反复加卸荷使记录笔指针从零位往返至满量程的一半处在调整后的供桥电压下按逐级加荷至满量程分级卸荷使记录笔返回零点按上述步骤其测试误差符合本标准附录一的规定调整后的供桥电压即为标定的供桥电压值附录三贯入阻力的一般值和计算值的计算方法一一般值可采用场地单孔各土层贯入阻力的范围值或算术平均值二计算值应按土质均匀性和建筑物的类别确定当土质均匀测试数据离散度较小或为类建筑物时应以各触探孔穿越该层的厚度为权采用厚度的加权平均法按附式计算场地各土层贯入阻力附式中或场地各土层贯入阻力第孔穿越该层的厚度或第孔中该层的单孔贯入阻力当土质不均测试数据离散度较大或为类建筑物时根据指标所需解决的问题可分别按附附公式计算其昀大平均值或昀小平均值或附或附式中或和或分别为场地各上层贯入阻力的昀大平均值和昀小平均值按厚度加权平均法计算的场地分层贯入阻力或和或分别为场地内各孔中该层的单孔贯入坐力